Examinando por Materia "Hydrological modeling"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Cambios en el régimen de caudales debido a los cambios climáticos y de coberturas vegetales en la cuenca del Río Claro departamento de Caldas
    (Universidad EIA, 2024) García Cano, Víctor; Angel Sanint, Enrique
    RESUMEN: El presente estudio se enfoca en la modelación hidrológica de la cuenca del río Claro, en Caldas, con el objetivo de investigar los efectos del cambio climático y los cambios en las coberturas sobre la regulación hídrica de la región. Se observa un aumento progresivo en la expansión de coberturas de herbáceas y pasto, principalmente asociadas a actividades agrícolas y ganaderas, lo que impacta significativamente los servicios ecosistémicos, particularmente la regulación hídrica. Este fenómeno se asocia con cambios sustanciales en las coberturas naturales de la zona, exacerbados por la intervención humana. Según el informe del IPCC de 2023 (IPCC, 2023), se constata una tendencia hacia la intensificación del ciclo hidrológico en la región, lo que resalta la importancia de comprender y modelar estos cambios para una gestión eficaz del agua. Para abordar esta problemática, se realiza una revisión exhaustiva de la literatura científica con el propósito de identificar y seleccionar un modelo hidrológico que integre adecuadamente las variables de cobertura y cambio climático. Se opta por el modelo TETIS, reconocido por su capacidad para abordar estos problemas y adaptarse a las condiciones específicas de la cuenca del río Claro. Además, se implementan técnicas de simulación de cambios en la cobertura terrestre mediante el uso de autómatas celulares, lo que permite evaluar diferentes escenarios futuros en función de diversas proyecciones climáticas y cambios en las actividades humanas. Se emplea una estrategia de calibración y validación temporal, dividiendo la serie hidrológica en dos segmentos: uno para la calibración y otro para la validación. Se calculan coeficientes de ajuste como la eficiencia de Nash y el error cuadrático medio, seleccionando los parámetros del modelo que mejor se ajusten a estos criterios. También se comparan los percentiles de la curva de duración de caudales para evaluar el desempeño del modelo en caudales medios y mínimos. Este estudio evaluó el comportamiento hidrológico de la cuenca del río Claro y sus subcuencas bajo escenarios de cambio climático y alteraciones en la cobertura del suelo. Las curvas de duración de caudales permitieron identificar variaciones significativas en los flujos superficiales, subsuperficiales y el caudal base, resaltando los impactos en la disponibilidad de agua y la respuesta de la cuenca ante condiciones climáticas extremas. Los resultados destacan un incremento en la escorrentía superficial y una disminución en el caudal base en escenarios combinados de cambio climático y cobertura, especialmente en subcuencas con transiciones de bosques y páramos hacia pastos y vegetación herbácea. Se observó que las subcuencas con mayor presión de actividades humanas, como la subcuenca 4, 15 y 22, presentan alteraciones significativas en la regulación hídrica. Estas modificaciones incrementan los caudales altos y reducen los bajos, comprometiendo la capacidad de la cuenca para almacenar agua y enfrentar períodos secos. Los cambios en el uso del suelo, combinados con el aumento del forzamiento radiativo, exacerban los efectos del cambio climático, generando mayor variabilidad en los caudales y aumentando la vulnerabilidad de los ecosistemas locales, especialmente en áreas de páramos y alta montaña. El análisis refuerza la importancia de implementar estrategias de conservación de la cobertura vegetal, restauración de ecosistemas clave y adopción de prácticas agrícolas sostenibles para mitigar los impactos observados. Asimismo, se resalta la necesidad de fortalecer el monitoreo hidrometeorológico y la modelación hidrológica, con el fin de adaptar las estrategias de manejo a las condiciones cambiantes y garantizar un uso sostenible de los recursos hídricos en la cuenca del río Claro. Este enfoque integrado permitirá no solo preservar la biodiversidad, sino también asegurar la disponibilidad de agua para las comunidades locales en el contexto de escenarios futuros de cambio climático.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Selección de una infraestructura verde para el manejo de aguas pluviales en un conjunto residencial en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá
    (Universidad EIA, 2020) López Ochoa, María Alejandra; Guerrero Terán, Ángela Gabriela
    RESUMEN: El incremento de inundaciones en los centros urbanos de las ciudades está relacionado con la impermeabilización del suelo derivada del auge de la urbanización, cambio que causa un aumento en los volúmenes de escorrentía por aguas lluvias al no retenerse o drenarse la precipitación correctamente. Para contrarrestar este problema, se ha popularizado la implementación de infraestructuras verdes para el manejo de aguas pluviales en las zonas urbanas. Este estudio se propone entonces, determinar cuál infraestructura verde a nivel de cubierta es la más adecuada para reducir la cantidad de escorrentía debida a eventos de lluvia específicos en un conjunto residencial del Área Metropolitana del Valle de Aburrá; a través de recolección de información, identificación de los tipos de infraestructura verde y el análisis comparativo basado en los resultados de una modelación hidrológica de tres escenarios de infraestructura verde en cubierta, usando como datos de entrada los eventos de lluvia ante los cuáles se evalúa la respuesta de las infraestructuras verdes en cuanto a gestión del agua, y la información meteorológica de la zona. Se hace uso de registros históricos de 30 años de las estaciones meteorológicas más cercanas al caso de estudio, relaciona criterios contenidos en el sistema de certificación de construcción sostenible LEED frente a los eventos de lluvia; además ayuda a futuros diseñadores, constructores e inversionistas en la implementación de infraestructuras sostenibles en proyectos residenciales.